带相机旋转运动控制的角度感知覆盖

本文提出了一种新颖的无人机网络控制策略，以提高从无人机航拍图像重建的三维结构的质量。与现有的用于此目的的覆盖控制策略不同，我们提出的方法同时控制相机朝向和无人机平移运动，从而实现更全面的视角并提高地图的整体质量。随后，我们提出了一种新颖的问题公式化，包括一个新的性能函数来评估无人机位置和相机朝向。然后，我们设计了一个基于二次规划（QP）的控制器，带有一个类似控制障碍函数的约束，用于目标函数的衰减率。当前的问题公式化带来了新的挑战，需要比仅涉及平移运动控制的情况大得多的计算量。我们从技术角度解决这个问题，即引入JAX，利用即时编译（JIT）和图形处理单元（GPU）加速。最后，我们通过机器人操作系统（ROS）中的仿真进行了广泛的验证，展示了控制器的实时可行性以及本控制器相对于传统方法的优越性。